离子液体与钯电子效应研究及其在乙炔选择性加氢中的应用
发布时间：2021-09-08 08:35
在烃类蒸汽裂解制乙烯反应中,炉出口气中往往含有微量的乙炔等杂质。在生产乙烯下游产品聚乙烯的反应过程中,使用的齐格勒-纳塔催化剂非常容易因为乙炔聚合堵塞其孔道,导致催化剂活性的下降,因此,大量乙烯中痕量乙炔的脱除逐渐成为乙烯工业中重要的一环。现今工业上用于乙炔选择性加氢的钯催化剂存在着选择性极低和易产生绿油导致失活的问题,其改性方法主要有两种:加入第二种金属或添加有机物作为助剂,通过形成配体或改变催化剂接触气氛提高催化剂选择性。本论文尝试使用固载化离子液体改性钯催化剂,使用体积分数分别为乙炔0.3%,氢气0.6%,乙烯30%,氮气69%的反应气,并在170?C,6000 h-1的反应条件下,得到了100%的乙炔转化率,并乙烯选择性从未改性钯催化剂的-20%提高到固载离子液体改性钯催化剂的90%以上。该催化剂中使用的离子液体是1-丙基-3-甲基咪唑氯盐（[Prmim][Cl]）,其粘度较大,在固载在载体上后会造成传质速率降低,导致了催化剂达到100%乙炔转化率的所需的反应温度比钯催化剂有所提高。通过索氏提取实验并评价提取前后的催化剂,将催化剂中钯活性中心的位置大致定位...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
乙烯与乙炔在A位点及E位点上的加氢机理简图
存在的乙烯基团。根据H-P方案，Borodzinski等修正了乙炔加氢在钯催化剂表面的机理（图1.2），认为乙烯只能极少量的吸附在A位点表面的原因是乙烯分子与C-C键垂直方向上的分子尺度（4.3 ）与乙炔（3.4 ）相比较大，该机理能够较好的解释Bond等人的实验结果，并较完整地解释了Pd催化剂对于乙炔加氢体系具有较高乙烯选择性的原因。图 1.2 修改后的乙炔加氢体系反应机理图(α 和 ε 分别为 A 位点和 E 位点中的 Pd 表面吸附位点，γ 为被碳沉积物覆盖的 Pd 表面吸附位点)Fig. 1.2 The mechanism of acetylene and ethylene hydrogenation after modification (α and ε arethe Pd adsorption sites in sites A and sites E, γ is the Pd adsorption sites covered by carbondeposits)随着Pd催化剂上乙炔加氢反应机理的不断探索，反应中乙烷和C4组分的生成机理也有了进一步的解释。除了在图1.2中第⑤，⑦，⑧步所示意的A位点吸附乙炔和氢气从而加氢生成乙烷[19]外，还有另一种机理[20
浙江工业大学硕士学位论文 文献综述同时发挥多相催化剂易与反应物和产物分离、可回收的优点，并较大程度上降离子液体使用量。1.6.1 离子液体的固载方式将离子液体固载在载体上的主要是利用载体与离子液体阴阳离子之间的相互作用，通过一定的处理方法将其均匀的铺盖在载体上，而多次的重复覆盖可增加离子液体层的厚度，从而达到调控载体表面某些性质（如酸度，亲疏水性等的目的，如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]固载化离子液体的制备及其在催化加氢反应中的应用研究进展[J]. 徐冰莹,马青青,金欣,于世涛. 化工进展. 2017(09)
[2]固载化离子液体催化酯化反应研究进展[J]. 段晓磊,迟骋,朱丽君,周玉路,项玉芝,夏道宏. 化工进展. 2015(12)
[3]催化裂解制低碳烯烃技术研究进展[J]. 王志喜,王亚东,张睿,孟祥海,刘植昌,徐春明. 化工进展. 2013(08)
[4]石脑油催化裂解反应特性及影响因素分析[J]. 魏晓丽,毛安国,张久顺,龙军. 石油炼制与化工. 2013(07)
[5]重油催化热裂解（CPP）制烯烃成套技术的工业应用[J]. 王大壮,王鹤洲,谢朝钢,吴雷. 石油炼制与化工. 2013(01)
[6]生物乙醇制乙烯初探[J]. 贾宝莹,杜平,杜风光,孙沛勇,牛德龙. 化工进展. 2012(05)
[7]石脑油催化裂解制低碳烯烃技术进展及其技术经济分析[J]. 刘剑,孙淑坤,张永军,汲永钢,万书宝,贺德福. 化学工业. 2011(11)
[8]蒸汽裂解制乙烯工艺技术进展[J]. 王立文. 炼油与化工. 2011(04)
[9]甲醇制烯烃催化剂研究进展[J]. 田树勋,朱伟平. 天然气化工（C1化学与化工）. 2009(06)
[10]重油直接裂解制乙烯技术的开发[J]. 沙颖逊,崔中强,王明党,王国良. 炼油设计. 2000(01)
博士论文
[1]离子液体中钯催化烯炔偶联反应研究[D]. 李建晓.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]SiO2固载的咪唑基手性硫醚配体—钯（Ⅱ）催化剂的合成及应用研究[D]. 蔡雅静.河南工业大学 2010
本文编号：3390474
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
乙烯与乙炔在A位点及E位点上的加氢机理简图
存在的乙烯基团。根据H-P方案，Borodzinski等修正了乙炔加氢在钯催化剂表面的机理（图1.2），认为乙烯只能极少量的吸附在A位点表面的原因是乙烯分子与C-C键垂直方向上的分子尺度（4.3 ）与乙炔（3.4 ）相比较大，该机理能够较好的解释Bond等人的实验结果，并较完整地解释了Pd催化剂对于乙炔加氢体系具有较高乙烯选择性的原因。图 1.2 修改后的乙炔加氢体系反应机理图(α 和 ε 分别为 A 位点和 E 位点中的 Pd 表面吸附位点，γ 为被碳沉积物覆盖的 Pd 表面吸附位点)Fig. 1.2 The mechanism of acetylene and ethylene hydrogenation after modification (α and ε arethe Pd adsorption sites in sites A and sites E, γ is the Pd adsorption sites covered by carbondeposits)随着Pd催化剂上乙炔加氢反应机理的不断探索，反应中乙烷和C4组分的生成机理也有了进一步的解释。除了在图1.2中第⑤，⑦，⑧步所示意的A位点吸附乙炔和氢气从而加氢生成乙烷[19]外，还有另一种机理[20
浙江工业大学硕士学位论文 文献综述同时发挥多相催化剂易与反应物和产物分离、可回收的优点，并较大程度上降离子液体使用量。1.6.1 离子液体的固载方式将离子液体固载在载体上的主要是利用载体与离子液体阴阳离子之间的相互作用，通过一定的处理方法将其均匀的铺盖在载体上，而多次的重复覆盖可增加离子液体层的厚度，从而达到调控载体表面某些性质（如酸度，亲疏水性等的目的，如图 1.3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]固载化离子液体的制备及其在催化加氢反应中的应用研究进展[J]. 徐冰莹,马青青,金欣,于世涛. 化工进展. 2017(09)
[2]固载化离子液体催化酯化反应研究进展[J]. 段晓磊,迟骋,朱丽君,周玉路,项玉芝,夏道宏. 化工进展. 2015(12)
[3]催化裂解制低碳烯烃技术研究进展[J]. 王志喜,王亚东,张睿,孟祥海,刘植昌,徐春明. 化工进展. 2013(08)
[4]石脑油催化裂解反应特性及影响因素分析[J]. 魏晓丽,毛安国,张久顺,龙军. 石油炼制与化工. 2013(07)
[5]重油催化热裂解（CPP）制烯烃成套技术的工业应用[J]. 王大壮,王鹤洲,谢朝钢,吴雷. 石油炼制与化工. 2013(01)
[6]生物乙醇制乙烯初探[J]. 贾宝莹,杜平,杜风光,孙沛勇,牛德龙. 化工进展. 2012(05)
[7]石脑油催化裂解制低碳烯烃技术进展及其技术经济分析[J]. 刘剑,孙淑坤,张永军,汲永钢,万书宝,贺德福. 化学工业. 2011(11)
[8]蒸汽裂解制乙烯工艺技术进展[J]. 王立文. 炼油与化工. 2011(04)
[9]甲醇制烯烃催化剂研究进展[J]. 田树勋,朱伟平. 天然气化工（C1化学与化工）. 2009(06)
[10]重油直接裂解制乙烯技术的开发[J]. 沙颖逊,崔中强,王明党,王国良. 炼油设计. 2000(01)
博士论文
[1]离子液体中钯催化烯炔偶联反应研究[D]. 李建晓.华南理工大学 2014
硕士论文
[1]SiO2固载的咪唑基手性硫醚配体—钯（Ⅱ）催化剂的合成及应用研究[D]. 蔡雅静.河南工业大学 2010
本文编号：3390474
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